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一种具有俘能功能的复合式减振云台

阅读：386发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种具有俘能功能的复合式减振云台专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开一种具有俘能功能的复合式减振云台，属于主被动复合式减振装置，具体包括云台旋转臂、振动能量收集装置、减振调姿装置、夹持装置和相机保护罩。云台旋转臂上分别设有电机可实现云台的空间运动，所述振动能量收集装置基于压电效应可将云台振动的机械能转化为电能用以提高无人机的续航能力；所述减振调姿装置主要由调姿平台与一体化减振杆等组成，所述一体化减振杆包括主动减振结构与被动减振结构，通过主、被动减振的结合达到复合减振的目的，有效提高云台的减振性能，使成像更加稳定；最后通过对调姿平台结构的设计，同时基于并行计算简化求解一体化减振杆输出的位移进而有效改善了迟滞性问题。，下面是一种具有俘能功能的复合式减振云台专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种具有俘能功能的复合式减振云台，其特征在于，所述的一种具有俘能功能的复合式减振云台包括云台旋转臂、振动能量收集装置、减振调姿装置、夹持装置和相机保护罩，所述的云台旋转臂由横滚臂、俯仰臂、第一电机、第二电机、第三电机、封盖、重心调节装置和重心调节装置组成，所述的横滚臂与俯仰臂分别呈弧形和U形，所述的俯仰臂内侧设有四个不同大小的凹槽，所述的振动能量收集装置安装于所述的俯仰臂凹槽内，所述的横滚臂末端设有所述的第三电机，第三电机转子通过联轴器与相机保护罩的传动轴连接，所述的减振调姿装置通过螺栓固定于所述的相机保护罩内部，所述的夹持装置固定于减振调姿装置的三块调姿平台上，且两者相互配合固定相机并调节相机位置。
2.根据权利要求1所述的一种具有俘能功能的复合式减振云台，其特征在于，所述的云台旋转臂由横滚臂、俯仰臂、重心调节装置、重心调节装置、第一电机、第二电机、第三电机和封盖组成，所述的横滚臂与所述的俯仰臂分别呈弧形和U形且在横滚臂的上部与俯仰臂的中部分别设有调节滑槽，X向固定孔和调节滑槽、Y向固定孔，所述的重心调节装置安装于所述的横滚臂上端调节滑槽内，所述的第一电机的转子固定于重心调节装置的滑块上，所述的重心调节装置I安装于所述的俯仰臂中部的调节滑槽内，所述的第二电机通过螺钉固定于横滚臂下端且转子固定于重心调节装置I的滑块I上，所述的第三电机固定于俯仰臂一侧凹槽内且第三电机转子通过联轴器与相机保护罩的传动轴连接，所述的封盖通过螺钉固定于俯仰臂凹槽开口处。
3.根据权利要求2所述的重心调节装置I和重心调节装置II，其特征在于，所述的重心调节装置由导向梁、滑块、X向调节螺钉、调节滑槽和X向固定孔组成，所述的滑块呈T字形，其上设有圆柱形通槽，同时所述的导向梁为圆柱形且穿过所述的滑块上的圆柱形通槽，所述的X向调节螺钉穿过所述的X向固定孔将滑块固定于横滚臂上部的调节滑槽内，所述的重心调节装置包括滑块、Y向调节螺钉、调节滑槽和Y向固定孔，所述的滑块为柱体，置于俯仰臂中部的所述的调节滑槽内，所述的Y向调节螺钉穿过所述的Y向固定孔将滑块固定于位于俯仰臂中部的调节滑槽内。
4.根据权利要求1所述的一种具有俘能功能的复合式减振云台，其特征在于，所述的振动能量收集装置包括俘能单元与俘能单元，所述的俘能单元与所述的俘能单元镶嵌于俯仰臂凹槽内并通过封盖封闭，俘能单元包括立方体支撑架、弧形片、中心质量块和压电片，所述的立方体支撑架为长方体框架结构，所述的中心质量块为长方体，且中心质量块通过其上的八个顶点和立方体支撑架的八个顶点利用所述的弧形片在对应位置进行连接，使中心质量块在八片弧形片支撑下处于悬空，所述的压电片I黏贴于所述的弧形片上下两面，所述的俘能单元包括振动弹簧、中心质量球、悬臂梁和压电片，所述的振动弹簧连接所述的中心质量球和俯仰臂，所述的悬臂梁共四个为薄片结构，与俯仰臂刚性连接且分布于中心质量球的上下左右四个方向，所述的压电片黏贴于所述的悬臂梁远离中心质量球一侧，所述的俘能单元和俘能单元各两个，在俯仰臂两侧各自空间位置上对称分布，且两侧俘能单元的长度不同。
5.根据权利要求1所述的一种具有俘能功能的复合式减振云台，其特征在于，所述的相机保护罩由球形壳和传动轴组成，所述的球形壳被俯仰臂环绕且具有半球形透光镜，所述的传动轴通过螺钉固定在球形壳上，分别经由联轴器连接第三电机转子和俯仰臂另一侧。
6.根据权利要求1所述的一种具有俘能功能的复合式减振云台，其特征在于，所述的夹持装置共三个，由上滑槽、橡胶层和紧固螺栓组成且分别固定于三块调姿平台上，所述的上滑槽为长条形的封闭环，且上滑槽底部和所述的紧固螺栓都使用橡胶层进行包裹，每个上滑槽内具有两个紧固螺栓，所述的紧固螺栓依次穿过上滑槽和对应调姿平台的条形槽来固定相机。
7.根据权利要求1所述的一种具有俘能功能的复合式减振云台，其特征在于，所述的减振调姿装置包括姿态传感器、调姿平台、调姿平台基座、一体化减振杆和球铰，所述的姿态传感器通过螺钉固定于所述的调姿平台上，所述的调姿平台为梯形且共三块，位于所述的调姿平台基座上方，围绕所述的调姿平台基座的中心轴线120度环形均布，调姿平台在靠近调姿平台基座轴线一侧设置有穿过上表面和下表面的长条形通槽，所述的夹持装置通过螺栓固定在调姿平台的条形通槽内，所述的调姿平台基座呈圆形，在所述的调姿平台的两端和调姿平台基座之间采用球铰—一体化减振杆—球铰结构连接。
8.根据权利要求7所述的减振调姿装置，其特征在于，所述一体化减振杆包括双层套筒、粘弹性阻尼器、压电驱动器、预顶缓冲机构、直线轴承、柱形磁铁、线圈、上压盖、预紧弹簧和上盖，所述的双层套筒为双层并单侧封闭的空心直筒，所述的粘弹性阻尼器主要由粘弹性材料组成且置于双层套筒夹层内，所述的压电驱动器周围设有所述的直线轴承内且上下两端设有预顶缓冲机构，三者放置于双层套筒底部且下方的预顶缓冲机构与双层套筒底部紧密接触，所述的柱形磁铁置于预顶缓冲装置上且紧密接触，所述的线圈固定于双层套筒内壁上并环绕于柱形磁铁外部，所述的上压盖置于所述的柱形磁铁上方且同时与柱形磁铁和粘弹性阻尼器紧密接触，所述的预紧弹簧置于上压盖和双层套筒外层形成的凹槽中并用所述的上盖封装双层套筒。

说明书全文

一种具有俘能功能的复合式减振云台

技术领域

[0001] 本发明涉及搭载相机的无人机辅助拍摄云台技术领域，特别涉及一种主被动复合减振技术。

背景技术

[0002] 云台是用于辅助摄像机拍摄的支撑工作台，摄像机主要利用云台调整拍摄角度，通过云台在空间方向的调整，进而改变摄像机的镜头朝向，以实现对目标的摄像。然而无人机在飞行过程中不可避免的受到外界气流、电机噪音、无人机飞行惯性等来自不同频段的复杂干扰，造成机体振动，进而使得相机拍摄质量下降。同时现有云台的减振装置中很多存在一定的迟滞效应，无法灵敏的对外界产生的振动干扰做出反应。同时，无人机作为可携带摄像设备的高功率飞行器，在飞行过程中的电量消耗也成为一大问题，因此无人机的续航能力也是亟待解决的一大问题。

[0003] 因此为了有效提高航拍相机成像质量，需对减振云台进行设计。目前云台减振技术中普遍采用安装减振球等被动减振装置或安装主动减振装置,以及对结构进行优化设计等方式来实现减振控制，但仍然存在着以下几个问题：1.单方面的减振装置不足以实现宽频带的减振要求;
2.现有的大多数减振装置普遍存在严重的迟滞性问题;
3.无人机耗电高、续航能力差。

[0004] 因此针对以上所列问题，设计一种拥有良好减振性能、能够在复杂环境下快速响应和在一定程度上提高无人机续航能力的复合型减振云台是十分必要的。

发明内容

[0005] 针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种具有俘能功能的复合式减振云台，以解决现有技术中云台存在的续航能力差,以及面对来自外界不同频段的复杂干扰产生的振动时，有效减振频带较窄和减振迟滞性等问题。

[0006] 本发明所述的云台包括：云台旋转臂、振动能量收集装置、减振调姿装置、夹持装置和相机保护罩，所述的云台旋转臂包含横滚臂、俯仰臂、第一电机、第二电机、第三电机、重心调节装置和重心调节装置，所述的振动能量收集装置镶嵌于所述的云台旋转臂凹槽内，所述的相机保护罩两端的传动轴分别连接联轴器与所述的俯仰臂一端，联轴器与安装于所述的云台旋转臂上的所述的第三电机的转子连接，所述的减振调姿装置通过螺栓固定于所述的相机保护罩内部，所述的夹持装置固定于减振调姿装置的三块调姿平台上，且两者相互配合固定相机并调节相机位置。

[0007] 本发明所述的云台旋转臂包括横滚臂、俯仰臂、第一电机、第二电机、第三电机、封盖、重心调节装置和重心调节装置，所述的横滚臂呈弧形且在上部设有调节滑槽，所述的重心调节装置安装于横滚臂上端调节滑槽内，所述的第一电机的转子固定于重心调节装置的滑块上，所述的俯仰臂呈U形且在中部设有调节滑槽 I，所述的重心调节装置 I安装于调节滑槽 I内，所述的第二电机通过螺钉固定于横滚臂下端且转子固定于重心调节装置 I的滑块 I上，所述的第三电机固定于俯仰臂一端，其转子通过联轴器与相机保护罩相连，使得相机能够在电机的带动下做空间方向上的旋转运动，所述的封盖呈矩形且用于封闭振动能量收集装置中俘能单元所在的凹槽。

[0008] 本发明所述的重心调节装置包括滑块、X向调节螺钉、导向梁、调节滑槽和X向固定孔，所述的滑块呈T字形，其上设有圆柱形通孔，同时所述的导向梁为圆柱形且穿过滑块上的圆柱形通孔，所述的X向固定孔设于横滚臂上部且在其左右两侧各有一个，横滚臂左右两侧的所述的X向调节螺钉分别穿过X向固定孔将滑块固定于横滚臂上部所述的调节滑槽内,所述的重心调节装置包括滑块、Y向调节螺钉、调节滑槽和Y向固定孔，所述的滑块为柱体，置于所述的调节滑槽内，所述的Y向固定孔共两个，位于俯仰臂中部，穿过Y向固定孔的所述的Y向调节螺钉将所述的滑块固定于俯仰臂中部的所述的调节滑槽内。

[0009] 本发明所述的振动能量收集装置分为俘能单元与俘能单元，所述的俘能单元与所述的俘能单元镶嵌于俯仰臂内且俘能单元通过封盖封闭，所述的俘能单元包括立方体支撑架、弧形片、中心质量块和压电片，所述的中心质量块为长方体，所述的立方体支撑架为长方体框架结构，且中心质量块通过其自身上的八个顶点和立方体支撑架的八个顶点在对应位置上利用所述的弧形片进行连接，使中心质量块在八片弧形片支撑下处于悬空状态，所述的压电片黏贴于所述的弧形片上下两面，所述的俘能单元包括振动弹簧、中心质量球、悬臂梁和压电片，所述的中心质量球通过两条所述的振动弹簧连接固定于俯仰臂凹槽内部，所述的悬臂梁共四个，通过焊接固定于俯仰臂上，且分布于所述的振动弹簧的上下左右四个方向，所述的压电片黏贴于所述的悬臂梁上，在机体受外界影响产生振动时中心质量球会因此同样产生振动并敲击悬臂梁，引起悬臂梁上的压电片随之发生形变，进而产生电能。

[0010] 本发明所述的相机保护罩呈球状由球形壳和传动轴组成，所述的球形壳具有半球形的透光镜，所述的相机保护罩被俯仰臂环绕且一端通过联轴器与第三电机转子相连，另一端通过所述的传动轴连接于俯仰臂一端，相机保护罩与减振调姿装置通过螺栓连接。

[0011] 本发明所述的减振调姿装置由姿态传感器、调姿平台、一体化减振杆、调姿平台基座和球铰组成，所述的姿态传感器通过螺钉固定于调姿平台上，调姿平台为梯形且共三块，位于调姿平台基座上方，围绕所述的调姿平台基座的中心轴线呈120度环形均布，在靠近相机一侧设置有穿过调姿平台上表面和下表面的长条形通槽，所述的夹持装置通过紧固螺栓固定于长条形通槽内，所述的调姿平台基座呈圆形，所述的调姿平台的两端和调姿平台基座之间通过球铰—一体化减振杆—球铰结构连接。

[0012] 本发明所述的夹持装置共三个，分别固定于三块调姿平台上，且由上滑槽和紧固螺栓组成，所述的上滑槽底部和紧固螺栓都使用橡胶进行包裹，每个上滑槽内具有两个紧固螺栓，所述的紧固螺栓依次穿过上滑槽和调姿平台上对应的条形槽来固定相机。

[0013] 本发明所述的一体化减振杆由双层套筒、粘弹性阻尼器、压电驱动器、预顶缓冲装置、直线轴承、柱形磁铁、线圈、上压盖、预紧弹簧和上盖组成，所述的双层套筒为双层且单侧封闭的空心直筒，所述的粘弹性阻尼器主要由粘弹性材料组成并置于双层套筒夹层内，被动减振结构主要由上压盖、粘弹性阻尼器和双层套筒组成，用于减弱高中频振动，主动减振结构主要由调姿平台、压电驱动器、预顶缓冲装置、直线轴承和姿态传感器组成，所述的压电驱动器外部设有直线轴承且两端设有预顶缓冲装置，放置于双层套筒底部，下端的预顶缓冲装置与双层套筒紧密接触，所述的柱形磁铁置于预顶缓冲装置上且紧密接触，所述的线圈固定于双层套筒内层且环绕柱形磁铁，所述的上压盖置于所述的柱形磁铁上方，所述的预紧弹簧置于双层套筒内且位于上压盖与上盖之间，同时上盖封装住双层套筒。

[0014] 本发明的优点是：（1）一方面当云台受到外界环境的复杂干扰产生振动时，振动能量收集装置中的中心质量块会因云台的振动而产生振动带动黏贴于弧形片上的压电片振动，中心质量球会随着云台振动而产生振动并敲击悬臂梁使其振动，引起黏贴于其上的压电片随之振动，基于压电片的正压电效应，可将压电片振动的机械能转化成电能；另一方面当一体化减振杆在工作中输出位移时，内部的柱形磁铁会随之移动，由于柱形磁铁外部设置有线圈，基于电磁感应原理进而产生电能。从以上两方面进行能量转化，实现无人机更好的续航能力;
（2）因主动减振在低频振动时减振效果更好，而被动减振在高中频振动中的减振效果更好，因此通过一体化减振杆中的主动减振结构和被动减振结构并联，主要利用主动减振结构中的姿态传感器和压电驱动器的结合实现对低频率振动的抑制；同时利用被动减振结构中的粘弹性阻尼器减弱高中频振动的效果。以此通过主被动减振的结合，实现多段频率下的减振，达到更佳的减振效果，具有一定普适性;
（3）相机通过三个夹持装置的共同作用固定在三块调姿平台上，由六个一体化减振杆输出位移至三块调姿平台上，每个调姿平台分别与两个一体化减振杆相连，同时三块调姿平台彼此独立，借助姿态传感器测量三块调姿平台的位姿变化，将已知平台位置求六个一体化减振杆的位移求解问题改为三个并行计算进行的已知平台位置求两个一体化减振杆的位移量的系统求解问题，从装置结构的角度出发减小系统反馈时间，实现减弱减振系统迟滞问题的目的。
附图说明

[0015] 图1为本发明的整体结构示意图；图2为本发明中的云台旋转臂示意图；
图3为本发明中的重心调节装置I的示意图；
图4为本发明中的俘能单元I示意图；
图5为本发明中的俘能单元II示意图；
图6为本发明中的俘能单元II与云台旋转臂装配示意图；
图7为本发明中的减振调姿装置及夹持装置与调姿平台连接结构示意图；
图8为本发明中的一体化减振杆与减振调姿装置装配示意图；
图9为本发明中的一体化减振杆的剖视图；
图10为本发明中相机保护罩示意图；
图11为本发明中夹持装置示意图；
图12为本发明中主被动减振原理图。

[0016] 附图标记说明:云台旋转臂1、振动能量收集装置2、减振调姿装置3、相机保护罩4、夹持装置5、横滚臂101、第二电机102、重心调节装置II103、滑块 10301、Y向调节螺钉10304、调节滑槽 10302、Y向固定孔10303、俯仰臂104、第一电机105、重心调节装置I106、导向梁10601、滑块 10602、X向调节螺钉10605、调节滑槽 10603、X向固定孔10604、第三电机107、联轴器108、封盖109、俘能单元I201、俘能单元II202、中心质量块20101、立方体支撑架20102、压电片I20103、弧形片20104、中心质量球20201、压电片II20202、悬臂梁20203、振动弹簧20204、调姿平台301、球铰302、一体化减振杆303、通槽304、姿态传感器305、调姿平台基座306、被动减振结构30301、主动减振结构30302、预紧弹簧30303、上压盖30304、柱形磁铁30305、线圈30306、双层套筒30307、双层套筒外层3030702、双层套筒内层3030701、直线轴承30308、压电驱动器30309、预顶缓冲装置30310、粘弹性阻尼器30311、上盖30312、球形壳401，传动轴402、紧固螺栓501、上滑槽502、橡胶层503。

具体实施方式

[0017] 结合附图对本发明装置作进一步详细叙述，如下。

[0018] 该装置由云台旋转臂1、振动能量收集装置2、减振调姿装置3、相机保护罩4和夹持装置5组成，以下分别从整体结构、云台旋转臂1、振动能量收集装置2、减振调姿装置3、相机保护罩4和夹持装置5进行详细阐述。

[0019] 如图1、图2所示，本发明提出一种具有俘能功能的复合式减振云台，主要由云台旋转臂1、振动能量收集装置2、减振调姿装置3、相机保护罩4和夹持装置5五部分组成，所述的振动能量收集装置2镶嵌于所述的云台旋转臂1内部，所述的相机保护罩4通过联轴器108和传动轴402分别连接于俯仰臂104两端，所述的减振调姿装置3通过螺栓固定于所述的相机保护罩4内部，且与相机保护罩4保持相对静止，所述的夹持装置5固定于减振调姿装置3的三块调姿平台301上，且两者相互配合固定相机并调节相机位置。

[0020] 如图2所示，所述的云台旋转臂1包括横滚臂101、俯仰臂104、第一电机105、第二电机102、第三电机107、重心调节装置I106、重心调节装置 103和封盖109八个部分组成，所述的横滚臂101和所述的俯仰臂104分别为弧形和U型且在横滚臂101的上部与俯仰臂104的中部分别设有调节滑槽 10603，X向固定孔10604和调节滑槽 10302、Y向固定孔10303，所述的第一电机105和所述的第二电机102的转子分别固定于横滚臂101内的所述的重心调节装置I106的滑块I10602上以及固定在俯仰臂104内的所述的重心调节装置 103的滑块10301上，所述的第二电机102与所述的第三电机107通过螺钉分别固定于横滚臂101和俯仰臂104末端，所述的第三电机107的转子通过联轴器108和相机保护罩4连接，使相机保护罩4在第一电机105、第二电机102和第三电机107的带动下可做空间方向上的旋转运动，进而调节相机拍摄角度，所述的俯仰臂104环绕所述的相机保护罩4，相机保护罩4一端通过联轴器
108与第三电机107相连，进而连接俯仰臂104一端，另一端连接俯仰臂104另一侧的轴承，所述的重心调节装置 103的滑块 10301与所述的重心调节装置I106的滑块I10602分别与第一电机105和第二电机102的转子相连。

[0021] 如图2、图3所示，所述的重心调节装置 106包括导向梁10601、滑块 10602、X向调节螺钉10605、调节滑槽 10603和X向固定孔10604，所述的滑块 10602呈T字形，其上设有圆柱形通孔，同时所述的导向梁10601为圆柱形且穿过滑块 10602上的圆柱形通孔，所述的X向调节螺钉10605穿过所述的X向固定孔10604将滑块 10602固定于横滚臂101上部的所述的调节滑槽10603内，通过改变滑块10602在调节滑槽10603内部的位置进而调节云台在X轴方向上的重心,所述的重心调节装置 103包括滑块 10301、Y向调节螺钉10304、调节滑槽 10302和Y向固定孔10303，所述的滑块 10301为柱体，置于俯仰臂104中部的调节滑槽10302内，所述的Y向调节螺钉10302穿过所述的Y向固定孔10303将所述的滑块固定于位于俯仰臂104中部的所述的调节滑槽 10302内。通过改变滑块 10301在调节滑槽
10302内部的位置进而调节云台在与Y轴方向上的重心。

[0022] 如图4、图5、图6所示，所述的振动能量收集装置2分为俘能单元I201和俘能单元202，俘能单元I201包括立方体支撑架20102、中心质量块20101、弧形片20104和压电片I20103四个部分，所述的立方体支撑架20102为长方体框架结构，所述的中心质量块20101为长方体且置于立方体支撑架20102中心，中心质量块20101的八个顶点和所述的立方体支撑架20102的八个顶点在对应位置利用所述的弧形片20104进行连接，使中心质量块20101在八个弧形片20104支撑下悬空于立方体支撑架20102中心处，所述的压电片I20103粘贴于弧形片20104上下两面组成双压电晶片元件，当中心质量块20101出现振动时，当云台受到外界气流干扰或在自身惯性影响下产生振动时，所述的中心质量块20101会因此产生振动，进而使连接在其上的弧形片20104发生振动，导致黏贴于弧形片20104上下两面的压电片I20103产生形变，基于正压电效应产生电能，以此实现俘能。俘能单元 202由中心质量球
20201、悬臂梁20203、振动弹簧20204,、和压电片 20202组成，所述的悬臂梁20203位于俯仰臂104凹槽内部通过焊接与俯仰臂104相连，悬臂梁20203共四片且包围所述的中心质量球
20201，通过所述的振动弹簧20204与俯仰臂104连接，所述的压电片 20202粘贴于所述的悬臂梁20203背离中心质量球20201一侧，在机体受到外界气流干扰或在自身惯性影响下产生振动时中心质量球20201会因此产生振动并敲击悬臂梁20203，由于悬臂梁20203只有一端固定且为薄片结构，所以当中心质量球20201敲击悬臂梁20203时会引起黏贴于悬臂梁
20203上的压电片 20202随之发生形变，进而产生电能，所述的俘能单元I与俘能单元各两个，在俯仰臂104两侧各自空间位置上对称分布。

[0023] 如图7、图8所示，所述的减振调姿装置3包括姿态传感器305、调姿平台基座306、三块调姿平台301、六个一体化减振杆303和球铰302组成，所述的三个姿态传感器305通过螺钉分别固定于三块所述的调姿平台301上，用于测量调姿平台301的姿态变化并输出对应的位姿数据，所述的调姿平台基座306为圆形，通过螺栓固定于所述的相机保护罩401内部，调姿平台306为梯形且共三块位于所述的调姿平台基座306上方，围绕所述的调姿平台基座306的中心轴线呈120度环形均布，用于将相机产生的振动传递至一体化减振杆303，在调姿平台301靠近调姿平台基座306轴线一侧设置有穿过上表面和下表面的长条形通槽304，所述的调姿平台301两端通过球铰302—一体化减振杆303—球铰302结构和调姿平台基座306连接，使得三块调姿平台301各自连接两个一体化减振杆303并彼此独立可独立运动，相机通过所述的夹持装置5固定于三块调姿平台301上。当云台受到外界环境干扰或者自身惯性扰动时，相机所受到的振动会经由调姿平台301传递至一体化减振杆303，由于在调姿平台
301上安装有姿态传感器305且三块调姿平台301彼此独立，所以可分别测量调姿平台301的姿态变化并输出对应的位姿数据，并基于其测量的相机位姿数据，对其采用并行计算方式进行求解，将已知调姿平台301姿态求六个一体化减振杆303输出量的求解问题，分解为已知调姿平台301姿态同时进行三个求两个一体化减振杆303输出量的问题，分别得到六个一体化减振杆303中压电驱动器30309对于其位姿调整所需的电信号，随后对应作用在一体化减振杆303上输出回复力，由于本装置在于将已知平台姿态求六个一体化减振杆303伸缩量的求解问题，分解为已知调姿平台301姿态同时进行三个求两个一体化减振杆303输出量的问题，降低了求解问题的复杂程度，进而减少减振调姿装置3的滞后时间,使得减振调姿装置3在受到外界环境干扰时能够跟更加快速的输出回复力，提高减振调姿装置3的灵敏性。

[0024] 如图9所示，所述的一体化减振杆303包括双层套筒30307、粘弹性阻尼器30311、预顶缓冲装置30310、压电驱动器30309、直线轴承30308、柱形磁铁30305、上压盖30304、预紧弹簧30303、上盖30312和线圈30306组成，所述的双层套筒30307为单侧封闭的双层空心直筒，所述的粘弹性阻尼器30311由粘弹性材料组成且置于双层套筒30307夹层中，所述的压电驱动器30309四周设有直线轴承30308内且上下两端设有用于保护压电驱动器30309的预顶缓冲装置30310，三者放置于双层套筒30307底部且下方的预顶缓冲装置30310与双层套筒30307的底部紧密接触，所述的直线轴承30308用于使压电驱动器30309输出力稳定在一个方向，所述的柱形磁铁30305放置于预顶缓冲装置30310上且与其紧密接触，所述的线圈30306固定于双层套筒内层3030701，且环绕柱形磁铁30305，所述的上压盖30304的压头同时与柱形磁铁30305和粘弹性阻尼器30311紧密接触，所述的预紧弹簧30303置于上压盖
30304和双层套筒外层3030702形成的凹槽中，用于提供预紧力，所述的上盖30312为圆环形且穿过上压盖30304并通过螺钉固定于双层套筒30307上端，用于封闭一体化减振杆303。因柱形磁铁30305、预顶缓冲装置30310、压电驱动器30309为串联，所以在一体化减振杆303工作过程中，柱形磁铁30305会随着压电驱动器30309输出的位移而产生相同的位移，此时固定在双层套筒内层3030701的线圈30306因柱形磁铁30305的移动而切割磁感线，基于电磁感应原理，线圈30306会产生电能，用于无人机供电。

[0025] 如图10所示，所述的相机保护罩4呈球状由球形壳401和传动轴402组成，所述的球形壳401具有半球形的透光镜，便于相机拍摄，所述的相机保护罩4被俯仰臂104环绕且一端通过联轴器402与第三电机107转子相连，另一端通过传动轴402连接于俯仰臂104一端，相机保护罩401与减振调姿装置3通过螺栓连接并保持相对静止。

[0026] 如图11所示，所述的夹持装置5共三个，与三块调姿平台301分别对应且由紧固螺栓501、上滑槽502和橡胶层503组成，所述的上滑槽502底部和紧固螺栓501都使用橡胶层503进行包裹，用于起到对上滑槽502、紧固螺栓501和相机之间的缓冲作用，所述的紧固螺栓501依次穿过上滑槽502和调姿平台301的条形槽，安装相机后，旋紧三个夹持装置5上的紧固螺栓501，用于传递相机带来的振动并固定相机。

[0027] 如图12所示为本发明所述的主被动减振原理图，下面同时结合图7、图8与图9所示的一体化减振杆303、调姿平台301等结构对本发明的主被动减振原理进行说明，减振调姿装置3主要通过主动减振结构30302和被动减振结构30301的结合实现复合减振，被动减振结构30301主要由上压盖30304、粘弹性阻尼器30311、双层套筒30307等组成，主动减振结构30302主要由姿态传感器305、压电驱动器30309、预顶缓冲装置30310、调姿平台301和直线轴承30308等组成，当云台受到来自外界的气流干扰或者来自自身的惯性干扰产生振动时，安装于云台上的相机会同样受到这种振动的影响，此时相机在空间方向上的受到的振动会通过三块调姿平台301分别传递至六个一体化减振杆303，一体化减振杆303受到来自调姿平台301的振动的作用，一方面振动经由上压盖30304传递至粘弹性阻尼器30311，粘弹性阻尼器30311主要由粘弹性高阻尼橡胶材料组成，粘弹性高阻尼橡胶材料在受到外界的振动时，橡胶分子链之间的粘性内摩擦会消耗部分振动能，进而减弱振动，因此粘弹性阻尼器
30311受到来自上压盖30304的压力时会发生弹性形变，随后输出回复力，消耗振动的能量，完成被动减振过程，另一方面由于在调姿平台301上安装有姿态传感器305，所以可分别测量调姿平台301的姿态变化并输出对应的位姿数据并进一步分别得到六个一体化减振杆
303中压电驱动器30309对于其位姿调整所需的电信号，对应作用在一体化减振杆303上，使得所述的压电驱动器30309输出相应的回复力，回复力依次经历预顶缓冲装置30310、柱形磁铁30305和上压盖30304，最终传递至调姿平台301，使得三块调姿平台301同时进行回复运动，最终输出合成位移，完成相机的姿态调整，实现减振的目的，进而使相机能够稳定成像。

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